一種失效分析中分析晶格缺陷的tem樣品制備新方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種失效分析中分析晶格缺陷的TEM樣品制備新方法。該方法使用手動(dòng)研磨代替聚焦離子束來制備TEM樣品，使樣品中的晶格缺陷在極小或極淺的情況下均能被發(fā)現(xiàn)，而且不受晶格缺陷的方向的影響。極大地促進(jìn)了晶格缺陷的發(fā)現(xiàn)與觀測，準(zhǔn)確率高，對(duì)TEM樣品的制備的研究具有重要意義。
【專利說明】
一種失效分析中分析晶格缺陷的TEM樣品制備新方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及晶格缺陷分析領(lǐng)域，特別是一種失效分析中分析晶格缺陷的TEM樣品制備新方法。
【背景技術(shù)】
[0002]由于晶圓工藝越來越先進(jìn)，在娃襯體上產(chǎn)生的晶格缺陷(dislocat1n)將越來越小。目前用聚焦離子束制備透射電子顯微鏡(TEM)樣品的方法是較為普遍的方法，但已經(jīng)越來越難發(fā)現(xiàn)晶格缺陷。使用聚焦離子束制備樣品時(shí)，在晶格缺陷(dislocat1n)比較大的時(shí)候是可以適用的，但是當(dāng)晶格缺陷(dislocat1n)比較小，特別是達(dá)到90納米以下，又對(duì)晶格缺陷的方向不清楚的時(shí)候，再加上聚焦離子束中的鎵離子損傷，使用聚焦離子束(FIB)制備透射電子顯微鏡(TEM)樣品來觀測晶格缺陷(dislocat1n)將變得非常困難。
[0003]中國專利CN201410003657.3公開了一種基于三維TEM樣品進(jìn)行缺陷分析的方法。采用聚焦離子束來制備三維TEM樣品，來觀測晶體缺陷，該技術(shù)方案操作方法簡單，三維TEM樣品制備效率高，對(duì)TEM樣品進(jìn)行失效分析效果好，準(zhǔn)確率高。但是，當(dāng)晶格缺陷較小時(shí)，晶格缺陷的觀測效果會(huì)受影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明涉及一種失效分析中分析晶格缺陷的TEM樣品制備新方法，該方法使的樣品中的晶格缺陷在極小或極淺的情況下均能被發(fā)現(xiàn)，而且不受晶格缺陷的方向的影響。極大地促進(jìn)了晶格缺陷的發(fā)現(xiàn)與觀測，準(zhǔn)確率高，對(duì)TEM樣品的制備的研究具有重要意義。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0006]—種失效分析中分析晶格缺陷的TEM樣品制備新方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0007]1、將樣品研磨到接觸孔，在聚焦離子束中找到需要觀測的點(diǎn)，在其附近分別做一個(gè)橫向和縱向的記號(hào)；
[0008]2、然后浸泡到氫氟酸中，待硅襯體露出來后，將樣品表面用粘結(jié)材料粘在載玻片上；
[0009]3、用手動(dòng)研磨機(jī)進(jìn)行背面減薄至TEM薄度，然后將金屬環(huán)粘在樣品上，用美工刀沿金屬環(huán)外側(cè)將其割裂，放入丙酮泡到將樣品和載玻片分離；
[0010]4、將制備好的樣品放入TEM進(jìn)行物理失效分析。
[0011]優(yōu)選的，所述步驟2中粘結(jié)材料為一種粘結(jié)性強(qiáng)，高溫下可熔化，降溫后固化并且可以溶解于有機(jī)溶劑的粘結(jié)材料。
[0012]優(yōu)選的，所述粘結(jié)材料為石蠟。
[0013]優(yōu)選的，所述步驟3中的金屬環(huán)為銅環(huán)。
[0014]優(yōu)選的，所述步驟3中的TEM薄度為5-200nm。
[0015]優(yōu)選的，所述方法適用于投射電子顯微鏡(TEM)樣品的分析。
[0016]本發(fā)明具有以下有益效果:
[0017]本發(fā)明使用手動(dòng)研磨代替聚焦離子束(FIB)來制備TEM樣品，所制備出的樣品的TEM影像為硅襯體的俯視圖，而使用FIB制備的樣品TEM影像為硅襯體的橫截面圖。從而使得晶格缺陷更容易被觀測出，有效的解決了FIB制備TEM樣品因?yàn)楣に?、晶格缺陷的大小和深淺以及方向的不確定性而導(dǎo)致的不能準(zhǔn)確觀測的問題。
【附圖說明】
[0018]圖1:在聚焦離子束(FIB)中找到需要觀測的點(diǎn)，在其附近分別做一個(gè)橫向和縱向的記號(hào)的示意圖。
[0019]圖2:用手動(dòng)研磨機(jī)(PoI i sh)進(jìn)行背面減薄至TEM薄度后的樣品示意圖。
[0020]圖3:載玻片、樣品以及銅環(huán)的位置示意圖。
[0021]圖4:在TEM中呈現(xiàn)小倍率的影像。
[0022]圖5:使用本方法制備樣品觀測晶格缺陷的結(jié)果圖。
[0023]圖6:使用FIB制備的TEM樣品觀測圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]為了更好的理解本發(fā)明，下面通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明，實(shí)施例只用于解釋本發(fā)明，不會(huì)對(duì)本發(fā)明構(gòu)成任何的限定。
[0025]實(shí)施例1
[0026]將樣品研磨到接觸孔(contact)，在聚焦離子束(FIB)中找到需要觀測的點(diǎn)，在其附近分別做一個(gè)橫向和縱向的記號(hào)。然后浸泡到氫氟酸(HF)中。等硅襯體露出來后，將樣品表面用石蠟粘在載玻片上。用手動(dòng)研磨機(jī)(polish)進(jìn)行背面減薄至5-200nm，然后將銅環(huán)粘在樣品上，用美工刀沿銅環(huán)外側(cè)將其割裂，放入丙酮泡到將樣品和載玻片分離，將制備好的樣品放入透射電子顯微鏡(TEM)進(jìn)行物理失效分析，觀測結(jié)果如附圖5所示。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種失效分析中分析晶格缺陷的TEM樣品制備新方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)將樣品研磨到接觸孔，在聚焦離子束中找到需要觀測的點(diǎn)，在其附近分別做一個(gè)橫向和縱向的記號(hào)； (2)然后浸泡到氫氟酸中，待硅襯體露出來后，將樣品表面用粘結(jié)材料粘在載玻片上； (3)用手動(dòng)研磨機(jī)進(jìn)行背面減薄至TEM薄度，然后將金屬環(huán)粘在樣品上，用美工刀沿金屬環(huán)外側(cè)將其割裂，放入丙酮泡到將樣品和載玻片分離； (4)將制備好的樣品放入TEM進(jìn)行物理失效分析。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的失效分析中分析晶格缺陷的TEM樣品制備新方法，其特征在于，所述步驟2中粘結(jié)材料為一種粘結(jié)性強(qiáng)，高溫下可熔化，降溫后固化并且可以溶解于有機(jī)溶劑的粘結(jié)材料。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的失效分析中分析晶格缺陷的TEM樣品制備新方法，其特征在于，所述粘結(jié)材料為石蠟。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的失效分析中分析晶格缺陷的TEM樣品制備新方法，其特征在于，所述步驟3中的金屬環(huán)為銅環(huán)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的失效分析中分析晶格缺陷的TEM樣品制備新方法，所述步驟3中的TEM薄度為5-200nm。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的失效分析中分析晶格缺陷的TEM樣品制備新方法，所述方法適用于TEM樣品的分析。
【文檔編號(hào)】G01N1/28GK106018018SQ201610316827
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年5月13日
【發(fā)明人】王炯翀, 王亮, 何永強(qiáng), 劉焱, 蘇耿賢, 陳越
【申請(qǐng)人】蘇州博飛克分析技術(shù)服務(wù)有限公司